簡析火力發電廠差壓式孔板流量計等熱工儀表常見典型故障

       火力發電廠中熱工儀表測量是一項常規性的生產測量，每一個火力發電廠都會用到大量的熱工儀表，諸如差壓式孔板流量計，電磁流量計，超聲波流量計，壓力變送器，溫度變送器等各類測量儀表，這些儀器儀表主要擔負著溫度測量、壓力差壓測量、壓力開關、流量測量、料位測量、成分分析等功能。通過這些儀表的測量，不僅可以預防和正確判斷事故的發生，保證機組的安全穩定運行，還可以通過儀表的記錄和計算來分析機組的經濟性，從而改進機組的操作、運行方式，提高機組的經濟運行效率。在儀器儀表的測量過程中，經常性地會遇到這些設備的運行方面的故障和問題，作為一名熱工儀表檢修工，熟練掌握熱工儀表檢修中的典型故障尤為重要。本文主要針對于這些在日常工作會遇到的問題，以及如何正確的處理方法，向大家作一個簡要介紹。
 
　　熱工儀表測量在火力發電廠中的使用非常廣泛，包頭二熱電廠有兩臺200MW和兩臺300MW火電機組。用到的熱工測量儀表主要有熱電偶溫度測量、熱電阻溫度測量、壓力開關、壓力變送器、差壓變送器、差壓開關等。通過儀表的測量，可以準確反映出機組各參數的運行情況，不僅可以預防和正確判斷事故的發生，保證機組的連續安全運行，還可以通過儀表的記錄和計算來分析機組的經濟性，從而改進機組的操作、運行方式，提高機組的經濟運行效率。
　　隨著科學技術的發展，火力發電廠日漸趨向于高度自動化，我廠的四臺機組均采用DCS分散控制系統。為了提高設備的可靠性與安全性，就必須做好各類儀表的檢查及維護。因此對于從事火力發電廠的熱工檢修人員來說，不僅要熟練地掌握機組的操作技能，了解常用儀表的構造原理，還要求能夠正確地使用和維護。電廠熱工儀表的使用及維護不正確極有可能造成主要設備誤動跳閘，影響機組的安全穩定運行。下面分別對壓力測量儀、溫度測量儀、流量測量儀等熱工儀表測量中出現的典型故障進行分析并提出解決方案。



　　一、壓力測量儀表典型故障分析
　　壓力測量儀表的典型故障及原因主要有以下方面：
　　（1）由于環境溫度變化引起的誤差變化。就地壓力表的設計使用環境溫度一般在-40—60℃，當使用環境不滿足要求時會造成彈簧管材料力學性能變化，無法正確顯示被測介質壓力，如大型火電機組的鍋爐頂棚罩殼、汽輪機本體下部抽汽管道密集處等溫度較高的部位，為準確測量，一般需要將表計引至環境溫度適宜的位置。
　　（2）由于安裝位置引起的測量誤差。對介質的壓力取源點位置設計一般根據生產工藝流程的需要，由于表計的安裝環境、集中布置等造成壓力感受部件與取源點的高度不一致，導壓管路中的液柱差形成附加誤差，特別是低壓系統，如汽輪機潤滑油系統，因取源點設計遠端軸承位置，油壓在0.6MPa左右，變送器集中布置在運轉層下油箱附近，一般200MW 機組有2m-3 m左右的油柱高度，很容易造成測量誤差。為確保機組安全，一般油系統、真空系統、凝結水負壓系統等采用就近布置在取壓點同一水平高度。
　　（3）引壓管施工不合要求引起的誤差。壓力測量安裝導壓管路過長造成反應遲滯，不能準確反應壓力變化，在施工時導壓管路應該盡可能的短以加快響應速度，對于信號管路應有一定坡度，以方便在投用時排污和放氣。
　　（4）未定期校驗、量程設置不正確及接線錯誤。彈簧管壓力表發生變差大、跳躍轉動等故障是由于長期使用未進行定期校驗造成的；采用DCS控制系統的電廠，壓力變送器初次投用顯示數值偏差大，多數是由于變送器量程和DCS內部量程設置不一致造成的，一般核對二者的量程是否一致即可解決；變送器已正確投用，DCS顯示壞點一般是由于DCS內部跳線未正確設置，造成無24 v電源。例如，我廠200MW機組是XDPS系統，需查看端子板的跳線；300MW機組需查看AI卡件的的跳線。
　　壓力測量儀表主要有彈簧管壓力表、電容式壓力（差壓）變送器、壓力開關等，壓力表主要用于就地指示，變送器主要實現壓力的遠傳與信號標準化，壓力開關主要用于介質壓力超限時實現報警、聯鎖保護。由于安裝的不盡合理，維護及校驗方法的不正確均可引起示值誤差，以致引起調節保護系統無法正確工作、故障報警等。重要表計如主蒸汽壓力、汽包壓力、過熱壓力等需定期校驗，其余壓力測量設備一般一個大修周期進行一次全面檢修校驗。

　　二、 溫度測量儀表典型故障分析
　　在火力發電廠中，溫度測量儀表主要有雙金屬溫度計、熱電偶、熱電阻、玻璃管水銀溫度計（使用相對較少）等，熱電偶、熱電阻主要用于自動控制、數據采集系統，其他兩種主要是進行就地顯示。
　　（1）安裝位置
　　取源點不能代表工藝介質的實際溫度往往是造成溫度測量系統故障的主要原因，如爐膛溫度測點選在煙氣流動不暢、有渦流的邊角處，安裝位置磨損嚴重，造成熱電偶套管損壞、偶絲斷路等故障；插入深度不夠也是造成溫度不準的重要原因，如汽包壁溫、汽機缸溫的測量熱電偶未插入測點底部造成接觸不緊密，傳熱方式主要依靠空氣對流而非傳導，一般會造成溫度偏低。熱電阻測溫也存在相同現象。
　　（2） 線路連接問題
　　補償導線型號與熱電偶的型號不對應一般溫度顯示偏差會很大，甚至超量程；正負極錯誤一般溫度示值與實際值相差一固定值；補償導線絕緣降低造成信號回路接地、接線盒密封不好造成內部潮濕接殼，一般會造成溫度偏低。熱電阻測量應采用三線制，采用兩線制會造成由于環境溫度改變造成線路電阻改變，造成測量誤差。線路連接處螺絲松動也會造成測量誤差。電纜屏蔽層接地不良儀表或DCS柜內接地不良，或多點接地，此類故障極易造成電荷在信號線上積累，引起溫度示值晃動，測量偏差大。

　　三、 流量儀表典型故障分析
　　在電廠對液體介質流量測量一般采用的是孔板（噴嘴）配差壓變送器組成流量測量儀表、電磁流量計、超聲波流量計；對氣體介質采用的一般是差壓測量裝置配差壓變送器組成的流量測量儀表，其差壓測量裝置有多種型式。
　　（1）超聲波流量計常見故障分析
　　超聲波流量計的管道振動大，存在渦流等情況，會造成超聲波流量計出現示值晃動；超聲波流量計安裝在水平管道的頂部、流量計管道下部長期運行后會產生沉淀物造成錯誤的測量信號，一般流量顯示會偏大，應根據運行時間和介質情況進行判斷，超聲波流量計管道內未充滿被測介質，安裝在彎頭、閥門等附近導致介質流態改變較大也容易造成示值波動。管道內徑與流量計內徑相差不大時會產生一定的誤差，一般超聲波流量計均為智能儀表，調整儀表的修正系數，就能滿足要求，管徑相差較大時需要重新選型或修改管道。空間電磁波干擾，大功率馬達磁場干擾等造成流量無規則變化、偏大偏小不固定，一般采取單獨接地保護。
　　（2） 差壓式孔板流量計典型故障分析
　　差壓式孔板流量計是使用廣泛的一種流量計，主要有孔板、噴嘴、翼型風速測量裝置等各種型式。儀表示值偏小主要是由于差壓偏小，造成差壓偏小的原因一般有平衡閥未全部關閉，正負壓側凝結水位不一致，導壓管未完全冷凝，高壓側管路不嚴密及高壓側管路中空氣未完全放掉。差壓式孔板流量計儀表示值偏大主要是由于差壓偏大造成的，主要原因是低壓側管路不嚴密或低壓側管路積存空氣。儀表示值無變化一般是由于防凍伴熱設施未投用，導至管內液體凍住或平衡閥全開。儀表顯示值不準，也可能是差壓變送器經過長期使用誤差增大，或校驗數據中大差壓和大流量之間的對應關系與孔板、噴嘴流量設計說明書不吻合所致，這樣需要查閱與差壓式孔板流量計對應的一次元件孔板、噴嘴的流量設計說明書，算出流量與差壓的對應關系，重新校驗差壓變送器的差壓與mA的對應關系。

　　四、結語
　　綜上所述，火力發電廠熱工儀表測量是機組正常運行和安全的基礎保障，為了保證熱工各測量儀表的正常運行，熱工儀表檢修人員需具備豐富的工作經驗與精湛的檢修技術.了解熱工儀表的理論基礎以及工作原理，并且能夠根據實際情況及時正確地發現問題，排除故障，使發電機組運行更加穩定、安全的運行。

上一條：關于于如何有效提高超聲熱量表流量測量精度的結構設計
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